高一物理牛顿第一定律2(整理2019年11月)
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第四章 牛顿运动定律1.牛顿第一定律(惯性定律) (1)内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
(2)说明:①该定律指明了物体保持原有状态(匀速直线运动状态或静止状态)的条件是物体不受外力或所受外力的合力为零。
(引申:若物体在某方向上不受外力或所受外力的合力为零,则该方向的运动状态保持不变。
)②该定律揭示了惯性是物体的固有属性。
③“迫使”揭示了加重的动力学含义:力是改变物体运动状态的原因,力是产生加速度的原因,维持物体运动靠的不是力而是惯性。
2.牛顿第二定律(是动力学的核心内容)(1)内容:物体的加速度跟物体所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同。
(2)表达式:ma F =合 注:该表达式成立的条件是式中各物理量必须取国际单位制单位。
(3)对牛顿第二定律的理解:F 、m 、a 是对于同一个物体而言的——同体性 a 的方向与F 的方向相同(与速度方向无关)——矢量性 每个力各自独立地使物体产生一个加速度——独立性3.牛顿第三定律(1)内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上。
(2)表达式:1221F F -=(3)说明:①同时性:作用力与反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失的,它们没有时间上的先后顺序。
②相互性:相互作用的两个力互为作用力和反作用力,谁叫作用力都可以。
归结为:等值、反向、共线、异物、同时、同性、效果独立作用力、反作用力与平衡力(1)联系:两个力等值、反向、共线。
(2)区别:①一对作用力与反作用力连施力物带受力物一共涉及到两个物体,而一对平衡力涉及到三个物体(两个施力物体、一个受力物体)。
②作用力与反作用力性质一定相同,而一对平衡力可以是性质不同的两个力。
③作用力与反作用力一定同生、同变、同灭,而一对平衡力中一个力的变化不一定引起另一个力的变化。
④一对平衡力作用在物体上的效果是使物体平衡,而作用力与反作用力各自产生各自的效果。
高一年级物理必修一牛顿运动定律知识点高一年级物理必修一牛顿运动定律知识点物理学是研究物质最一般的运动规律和物质基本结构的学科。
作为自然科学的带头学科,物理学研究大至宇宙,小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律,因此成为其他各自然科学学科的研究基础。
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一、牛顿第一定律1.牛顿第一定律(惯性定律):一切物体总是保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
这个定律有两层含义:(1)保持匀速直线运动状态或静止状态是物体的固有属性;物体的运动不需要用力来维持。
(2)要使物体的运动状态(即速度包括大小和方向)改变,必须施加力的作用,力是改变物体运动状态的原因。
①牛顿第一定律导出了力的概念力是改变物体运动状态的原因。
(运动状态指物体的速度)又根据加速度定义:a·v,有速度变化就一定有加速度,所以可以说:力是使物体产生加速度的原因。
(不能说力是产生速度的原因、力是维持速度的原因,也不能说力是改变加速度的原因。
)②牛顿第一定律导出了惯性的概念一切物体都有保持原有运动状态的性质,这就是惯性。
惯性反映了物体运动状态改变的难易程度(惯性大的物体运动状态不容易改变)。
质量是物体惯性大小的量度。
③牛顿第一定律描述的是理想化状态牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。
而不受外力的物体是不存在的。
物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的,所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F=0时的特例。
2.惯性:物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
对于惯性理解应注意以下三点:(1)惯性是物体本身固有的属性,跟物体的运动状态无关,跟物体的受力无关,跟物体所处的地理位置无关。
(2)质量是物体惯性大小的量度,质量大则惯性大,其运动状态难以改变。
(3)外力作用于物体上能使物体的运动状态改变,但不能认为克服了物体的惯性。
第1节牛顿第一定律【知识点1】理想实验及物理学史1.亚里士多德认为:必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要静止在一个地方.2.伽利略的“理想斜面实验”打破了亚里士多德的观点,得出推理:力不是维持物体运动的原因。
注意:理想实验在实际情况下是永远不能实现的,核心是把实验和逻辑推理相结合。
必须以实践为基础,进行合理的外推。
由“理想实验”所得出的任何推论,都必须由观察或实验的结果来检验。
3.笛卡尔的观点:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向.4.在伽利略和笛卡儿工作的基础上,牛顿提出牛顿第一定律。
【知识点2】牛顿第一定律1.牛顿第一定律:内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.2.惯性:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性,质量是物体惯性大小的惟一量度.3.对牛顿第一定律的理解(1)定性说明了力和运动的关系:①力是改变物体运动状态的原因,或者说力是产生加速度的原因,而不是维持物体运动状态的原因.②物体不受外力时的运动状态:匀速直线运动状态或静止状态.(2)揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性.因此牛顿第一定律也叫惯性定律. 注意:牛顿第一定律并不是惯性,惯性是物体的一种性质,而牛顿第一定律是物体的运动规律。
题型一[伽利略的理想实验及物理学史]例1理想实验有时更能深刻地反映自然规律.如图1所示,伽利略设想了一个理想实验,其中有一个是实验事实,其余是推论.图1①减小第二个斜面的倾角,小球在这一斜面上仍然要达到原来的高度;②两个斜面对接,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度;④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球将沿水平面做持续的匀速运动.(1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列:(填写序号即可).(2)在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论.下列关于事实和推论的分类正确的是( )A.①是事实,②③④是推论B.②是事实,①③④是推论C.③是事实,①②④是推论D.④是事实,①②③是推论答案(1)②③①④(2)B变式1.(多选)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用.下列说法符合历史事实的是( )A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变B.伽利略通过“理想实验”得出结论:一旦物体具有一定的速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去C.笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向D.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质答案BCD题型二[牛顿第一定律]例题:关于牛顿第一定律,下列说法中错误的是( )A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律B.牛顿第一定律就是惯性C.不受外力作用时,物体的运动状态保持不变是由于物体具有惯性D.物体的运动状态发生变化时,物体必定受到外力的作用答案 B变式1. (多选)下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是( )A.物体保持静止状态,它所受合外力一定为零B.物体所受合外力为零时,它一定处于静止状态C.物体处于匀速直线运动状态时,它所受的合外力可能是零,也可能不是零D.物体所受合外力为零时,它可能做匀速直线运动,也可能是静止的答案AD题型三[惯性]例题:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质称为惯性.下列有关惯性的说法中,正确的是( )A.乘坐汽车时系好安全带可减小惯性B.运动员跑得越快惯性越大C.宇宙飞船在太空中也有惯性D.汽车在刹车时才有惯性答案 C变式1.关于物体的惯性,下列有关说法正确的是( )A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.已知月球上的重力加速度是地球上的16,故一个物体从地球移到月球惯性减小为原来的1 6C.同一物体运动越快越难停止运动,说明物体的速度越大,其惯性越大D.由于巨轮惯性很大,施力于巨轮,经过很长一段时间后惯性变小答案 A课后练习1.(多选)许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献,也创造出了许多物理学方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等.以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述正确的是 ( )A.伽利略不畏权威,通过“理想斜面实验”,科学地推理出“力不是维持物体运动的原因”B.伽利略为了说明力是维持物体运动的原因用了理想实验法C.在不需要考虑物体本身的形状和大小时,用质点来代替物体的方法叫假设法D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移,这里采用了微元法AD2.(多选)在力学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献.关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是( )A.胡克认为只有在发生弹性形变时,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比B.牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度,而不仅仅是使之运动C.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因D.笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献ABD3.对下列现象解释正确的是( )A.在一定拉力作用下,车沿水平面匀速前进,没有这个拉力,小车就会停下来,所以力是维持物体运动的原因B.向上抛出的物体由于惯性,所以向上运动,以后由于重力作用,惯性变小,所以速度也越来越小C.急刹车时,车上的乘客由于惯性一样大,所以都会向前倾倒D.质量大的物体运动状态不容易改变是由于物体的质量越大,惯性就越大答案 D4.一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶,下列关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论,正确的是( )A.车速越大,它的惯性越大B.车的质量越大,它的惯性越大C.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越小D.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以惯性越大B5.如图所示,一只盛水的容器固定在一个小车上,在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球。